東風(fēng)港站卸煤場平面布置方案研究

趙陽陽

(中鐵第六勘察設(shè)計院集團(tuán)有限公司 線路站場設(shè)計院，天津 300308)

1 概述

1.1 東風(fēng)港站卸煤場概況

東風(fēng)港站卸煤場位于山東省濱州市北海經(jīng)濟(jì)開發(fā)區(qū)，線路自在建濱港鐵路(濱州—東風(fēng)港)東風(fēng)港站接軌，采用管道方式分別連接北海經(jīng)濟(jì)開發(fā)區(qū)和沾化區(qū)匯宏新材料公司鋁電廠區(qū)，向西經(jīng)鹽田地后引入北海匯宏新材料廠區(qū)，向東跨徒駭河后引入沾化匯宏新材料廠區(qū)。

東風(fēng)港站卸煤場運(yùn)輸采用“鐵路+管帶”組合運(yùn)輸方式，到達(dá)貨物主要以煤炭為主，煤源地主要為山西忻州和朔州，自寧武站經(jīng)北同蒲鐵路(大同—太原)、石太鐵路(太原—石家莊)、石德鐵路(石家莊—德州)、德大鐵路(德州—大家洼)、濱港鐵路至東風(fēng)港站，其中煤炭通過管帶運(yùn)輸至北海、沾化匯宏新材料廠區(qū)，其他品類在東風(fēng)港站進(jìn)行裝卸。運(yùn)輸徑路如圖1所示。

1.2 東風(fēng)港站卸煤場運(yùn)量預(yù)測

在分析濱州市現(xiàn)狀貨運(yùn)情況、規(guī)劃園區(qū)企業(yè)運(yùn)輸需求等方面的基礎(chǔ)上，結(jié)合主要地方產(chǎn)業(yè)布局規(guī)劃、企業(yè)發(fā)展規(guī)劃及其鐵路運(yùn)輸需求的調(diào)查，確定東風(fēng)港站卸煤場的預(yù)測運(yùn)量[1]。東風(fēng)港站卸煤場是承擔(dān)北海、沾化2個工業(yè)園區(qū)貨物運(yùn)輸需求的貨運(yùn)通道，是北海經(jīng)濟(jì)區(qū)、沾化工業(yè)園區(qū)貨物交流的重要運(yùn)輸徑路。

北海經(jīng)濟(jì)開發(fā)區(qū)、沾化工業(yè)園均有大量的貨物運(yùn)輸需求，其中北海、沾化2處工廠對煤炭、鋁礬土有大量的運(yùn)輸需求。其中，鋁礬土通過東風(fēng)港進(jìn)口，考慮以水運(yùn)為主；煤炭通過鐵路運(yùn)輸，減少汽運(yùn)，以響應(yīng)國家環(huán)保政策，落實山東省相關(guān)大氣污染防治方案。通過分析預(yù)測，北海工廠到達(dá)煤炭近期(2030年)為655萬t，遠(yuǎn)期(2040年)為786萬t；沾化工廠到達(dá)煤炭近期為655萬t，遠(yuǎn)期為786萬t。此外，2個園區(qū)其他企業(yè)有部分鐵路運(yùn)輸需求，經(jīng)分析預(yù)測，近期發(fā)到貨物430萬t，遠(yuǎn)期發(fā)到貨物543萬t，其中發(fā)送貨物以氧化鋁、原鹽等為主，到達(dá)貨物以礦石為主[2]。東風(fēng)港站發(fā)到運(yùn)量預(yù)測表如表1所示。

圖1 運(yùn)輸徑路圖Fig.1 Transportation route map

表1 東風(fēng)港站發(fā)到運(yùn)量預(yù)測表 萬tTab.1 Transportation volume forecast of Dong Feng Port railway station

2 東風(fēng)港站卸煤場平面布置方案研究

2.1 卸煤機(jī)械設(shè)備選型

目前用于大量散料卸車的機(jī)械主要有翻車機(jī)、螺旋卸車機(jī)和耙料機(jī)，由于環(huán)保因素的影響，耙料機(jī)已被逐步淘汰出市場，研究僅對翻車機(jī)與螺旋卸車機(jī)進(jìn)行選型分析。翻車機(jī)是指一種用來翻卸鐵路敞車散料的大型機(jī)械設(shè)備[2]，可以將有軌車輛翻轉(zhuǎn)或傾斜，適用于運(yùn)輸量大的港口和冶金、煤炭、熱電等工業(yè)部門，翻車機(jī)可以每次翻卸1 ～ 4節(jié)車輛。螺旋卸車機(jī)是指在側(cè)開門鐵路敞車上，利用螺旋機(jī)構(gòu)插入物料中旋轉(zhuǎn)，將物料由車廂的側(cè)門卸出的專用散料卸車機(jī)械。根據(jù)支承結(jié)構(gòu)型式的不同，螺旋卸車機(jī)可以分為橋式螺旋卸車機(jī)、門式螺旋卸車機(jī)和懸臂式螺旋卸車機(jī)。卸煤機(jī)械如圖2所示。

圖2 卸煤機(jī)械圖Fig.2 Mochine of coal unloader

翻車機(jī)和螺旋卸車機(jī)優(yōu)缺點(diǎn)分析如表2所示。

綜上分析，翻車機(jī)雖然土方施工量大、造價較高，但其具備卸車效率高、卸車能力大、損車率小、清掃車輛工作量較小、污染環(huán)境較小等優(yōu)勢，因而東風(fēng)港站卸煤機(jī)械推薦選擇翻車機(jī)。

2.2 方案提出

翻車機(jī)車場圖型可以分為貫通式、折返式和環(huán)線3類[4]，根據(jù)在建車站布置形式及煤炭卸車的作業(yè)特點(diǎn)，充分考慮管帶運(yùn)輸方式與裝卸機(jī)械的有機(jī)結(jié)合，針對東風(fēng)港站卸煤場平面布置提出翻車機(jī)盡端式布置方案(方案Ⅰ)、翻車機(jī)環(huán)線布置方案(方案Ⅱ)2個方案。

表2 翻車機(jī)和螺旋卸車機(jī)優(yōu)缺點(diǎn)分析表Tab.2 Advantages and disadvantages of car dumper and screw unloader

2.2.1 翻車機(jī)盡端式布置方案 (方案Ⅰ)

方案Ⅰ新建卸煤場與車站南端咽喉接軌，采用2重2空1機(jī)走布置形式，具備整列到發(fā)條件，并與車站到發(fā)場呈橫列式布置，2臺單車翻車機(jī)設(shè)于卸煤場盡端。車站到發(fā)場規(guī)模維持既有不變，僅將在建盡端式貨物線改造為貫通式，并延長牽出線有效長度至1 050 m。翻車機(jī)盡端式布置方案示意圖如圖3所示。

考慮到盡端式卸車需進(jìn)行摘掛機(jī)車作業(yè)，為提高卸車效率，提出翻車機(jī)環(huán)線布置方案。

2.2.2 翻車機(jī)環(huán)線布置方案 (方案Ⅱ)

方案Ⅱ在站房對側(cè)增設(shè)到發(fā)線3條，其中重車到達(dá)線1條，空車集結(jié)線2條；在北端咽喉設(shè)卸煤環(huán)線1條，分別與重車到達(dá)線和空車集結(jié)線相連，雙車翻車機(jī)設(shè)于環(huán)線入口處，相應(yīng)改建車站兩端咽喉，貨場改造與方案Ⅰ相同。翻車機(jī)環(huán)線布置方案示意圖如圖4所示。

圖3 翻車機(jī)盡端式布置方案示意圖Fig.3 Diagram of car dumper end layout

圖4 翻車機(jī)環(huán)線布置方案示意圖Fig.4 Diagram of car dumper loop layout

2.3 方案比選

通過對方案Ⅰ、方案Ⅱ進(jìn)行優(yōu)缺點(diǎn)分析比選確定合適的平面布置方案。

（1）方案Ⅰ的優(yōu)缺點(diǎn)分析。方案Ⅰ的優(yōu)點(diǎn)如下：到發(fā)場與煤炭卸車場橫列式布置，車站布置緊湊，新征用地小，為138 861 m2；盡端式布置方案設(shè)單車翻車機(jī)2臺，機(jī)械可實現(xiàn)一用一備，設(shè)備作業(yè)保障率高；工程投資12 191.38 萬元。方案Ⅰ的缺點(diǎn)如下：卸車作業(yè)需摘掛機(jī)車，作業(yè)時間較長，卸車效率較低。

（2）方案Ⅱ的優(yōu)缺點(diǎn)分析。方案Ⅱ的優(yōu)點(diǎn)如下：卸車徑路流暢，卸車效率高[5]。方案Ⅱ的缺點(diǎn)如下：到發(fā)場與煤炭卸車場合場布置，但卸車環(huán)線占地大，環(huán)內(nèi)土地利用率低，新征用地大，為480 186 m2；環(huán)線布置方案設(shè)雙車翻車機(jī)1臺，一旦設(shè)備出現(xiàn)故障則需停止卸車作業(yè)；工程投資17 635.30 萬元。

綜上所述，方案Ⅰ雖然運(yùn)輸組織復(fù)雜且作業(yè)時間較長，但其在集約土地、裝卸機(jī)械使用工程投資方面具備較大的優(yōu)勢。因此，東風(fēng)港站卸煤場平面布置方案推薦方案Ⅰ，即翻車機(jī)盡端式布置方案。

3 結(jié)束語

由于大氣污染防治及國家環(huán)保政策的要求，貨物運(yùn)輸方式由公路向鐵路的轉(zhuǎn)變已迫在眉睫[6]。同時鐵路貨運(yùn)布局應(yīng)與貨運(yùn)需求分布相匹配，符合路網(wǎng)規(guī)劃和地方經(jīng)濟(jì)發(fā)展與區(qū)域規(guī)劃[7]，做到依托國鐵、利用既有、干支結(jié)合、路企合作、綠色高效，以國鐵干線骨干網(wǎng)絡(luò)為基礎(chǔ)，在需求集中區(qū)重點(diǎn)布局企業(yè)專用線，高效銜接企業(yè)運(yùn)輸需求，合理組織貨流，強(qiáng)力推進(jìn)物流基地建設(shè)，與新舊動能轉(zhuǎn)換總體布局相配套[8]。通過提出翻車機(jī)盡端式布置和翻車機(jī)環(huán)線布置2種經(jīng)典的卸煤場平面布置方案，可以對類似項目提供借鑒。由于受接軌車站情況、周圍交通配套情況以及卸車后倒運(yùn)方式的影響，卸車場的設(shè)計還應(yīng)因地制宜，以實現(xiàn)與現(xiàn)場的最優(yōu)匹配。